BiOBr/TiO_(2)纳米管阵列薄膜的制备及其光催化降解双酚A的性能研究

研究了采用阳极氧化—连续离子层吸附反应法在TiO_(2)上原位制备BiOBr/TiO_(2)纳米管阵列(BiOBr/TNTAs)薄膜,并采用SEM、XRD、XPS和电化学工作站等手段进行分析表征,以及在可见光下以BiOBr/TNTAs催化降解双酚A。结果表明:BiOBr/TNTAs薄膜比TNTAs的光催化活性更强;浸渍7次后形成的BiOBr/TNTAs有更好的光催化活性,对双酚A的降解率达81.2%,降解过程符合准一级动力学模型,反应速率常数为5.36×10^(-3) min^(-1),为TNTAs的6倍。自由基捕获试验结果表明,降解过程中,·OH起主导作用。

光催化耦合三维电化学反应器再生活性炭

利用TiO_(2)/Ti光催化阳极构建光催化耦合三维电化学反应器,对苯酚饱和的活性炭进行再生。表征了再生活性炭的表面结构,研究了再生时间、电解液种类及浓度、电压及再生次数对活性炭再生率的影响。表征结果表明,光电耦合再生对活性炭表面的孔隙结构破坏较小,再生后的比表面积、孔体积略有减小,孔径略有增大,微孔恢复程度较高。实验结果表明,在再生时间为8 h、电解液为1.0%(w)的NaCl溶液、电压为8 V的条件下,活性炭的再生率可达76.54%,再生4次后仍在70%以上。光电耦合再生具有再生速度快、操作电压低、再生液残留的苯酚浓度低、再生效果稳定的特点。

BiOBr掺杂TiO_(2)纳米管阵列光催化降解水中微量双酚A的性能及机理

针对光催化降解水中微量双酚A存在的可见光利用率低、载流子复合效率高和催化剂回收难等问题,本研究采用阳极氧化法和循环浸渍法在钛片上原位制备了BiOBr/TiO_(2)纳米管阵列(BiOBr/TNTAs)复合光催化剂,使用SEM、XRD和XPS等分析方法对催化剂的形貌和结构进行了表征。结果表明,片层状的BiOBr均匀负载在TNTAs表面,形成了稳定的异质结结构。BiOBr/TNTAs在可见光下对水中微量双酚A的去除率和矿化率明显高于TNTAs,且表现出优异的光催化稳定性。水体中共存的各种阴离子和腐殖酸等会通过竞争活性位点或作为自由基清除剂影响双酚A的去除效果。自由基淬灭结果表明,·OH和h^(+)是BiOBr/TNTAs光催化降解双酚A的主要活性物种。光催化活性增强主要归因于BiOBr和TNTAs间p-n异质结的形成,可有效拓展TNTAs的光谱响应范围,从而提高光生电子-空穴的分离效率。